论文部分内容阅读
IC设计的低功耗新挑战
在消费性电子当道时代,轻薄短小与使用的长时间续航力,带给相关产业巨大的挑战.在半导体设计产业,高效能,高整合度且低功耗的SoC(系统单芯片)或SiP(系统封装)已然成为开发上的主流.驱使这股科技大潮成真的，与Star IP(指微处理器IP)厂商的进展有重大的关系。
同时，随着制程技术不断推进，CMOS制程的耗电危机挑战越来越大。当前半导体产业界已经掀起绿色芯片(省电IC)风潮，都是在强调低功耗的芯片。到底设计低功耗的芯片，对环境的意义为何？
多核心SoC新时代揭幕
◆ 廖惠如 整理报导
在消费性电子当道时代,轻薄短小与使用的长时间续航力,带给相关产业巨大的挑战.在半导体设计产业,高效能,高整合度且低功耗的SoC(系统单芯片)或SiP(系统封装)已然成为开发上的主流.驱使这股科技大潮成真的，与Star IP(指微处理器IP)厂商的进展有重大的关系.
ARM将绘图处理器IP推向多核心
毋庸置疑,手机芯片是当前IP整合度最高的SoC代表作,而处理器核心占有率以ARM居首,以超过100亿个CPU处理器授权的出货量缔造了ARM在设计IP业的成功传奇.ARM的处理器核心授权业务之所以能够快速拓展,最大的关键就是低功耗多核心的高效能科技. 根据预估，到2012年绘图硬件加速应用商机将达到10亿美元，促使ARM在这两年从处理器IP拓展到绘图处理器IP,最新一代可扩充多核心绘图处理器Mali-400 MP方案的效能也从单核心走向多核心.
据市场研究机构Multimedia Intelligence指出,软件与硬件组件的架构重复使用性对SoC研发业者而言越来越重要,ARM Mali-400 MP绘图处理器每秒从3亿像素到10亿像素的扩充弹性,将使OEM厂商以相同的底层架构,提供各种领先市场的产品,进而降低其总持有成本,并增加投资报酬率.
ARM Mali系列绘图处理器开发了从多功能手机到1080p iDTV的新产品市场,这些市场将受益于绘图加速功能,由于功耗与空间效率是ARM Mali-400 MP设计的重要层面,能够针对不同价位与耗电预算来调整效能能力,可满足各种潜在市场,透过在各种装置使用相同软件堆栈方式，期望让所有消费性装置都拥有高阶绘图效能。
MIPS领先多线程的多处理器核心
今年第一季藉并购模拟IP大厂Chipidea而可望挤下Synopsys，坐上设计IP行业二哥之位的MIPS科技公司,展现先进技术的实力,推出MIPS32 1004K同步处理系统，是业界首创嵌入式多线程、多处理器可授权IP核心。这种新型多核心产品可提供多处理器系统最佳的效能与弹性调整能力-提供最高4个单线程或多线程处理器并提供先进的系统同步(coherency)功能。
由于现在嵌入式应用都需要大幅效能提升，带动了在主流制程中建置同步多核心处理器的趋势以降低占用系统资源比例，并提升系统芯片(SoC)效能。1004K核心透过其同步处理系统，在共享内存系统中可将CPU效能优化。对于支持多种功能和应用的产品，在使用对称式多路处理(SMP)为操作系统下，应用程序可以并行(concurrently)处理与迅速响应。
1004K同步处理系统对许多应用而言可降低SoC的开发成本，因为比其他多处理器解决方案所需要处理器的数量更少。如果多处理器系统中的每个CPU都具备多线程功能，效能会远高过单线程多处理器。有多项种重要应用，如数字家庭娱乐、家庭网络与办公室自动化等，都将受益于使用多线程的同步多处理器系统。此外，1004K核心提供可提升设计弹性的广泛选择，设计师可针对特定应用需求，增加CPU以提升效能。1004K多核心同步管理引擎(Coherence Manager)是一个智能型模块化的同步管理系统。设计师可以选择支持1～4个单线程或者多线程处理器，并可额外采用I/O同步单元(I/O Coherence Unit,IOCU)来确保周边硬件输入/输出数据的一致性，而无须透过软件执行此功能，进而提升系统效能。
在消费性电子当道时代,轻薄短小与使用的长时间续航力,带给相关产业巨大的挑战.在半导体设计产业,高效能,高整合度且低功耗的SoC(系统单芯片)或SiP(系统封装)已然成为开发上的主流.驱使这股科技大潮成真的，与Star IP(指微处理器IP)厂商的进展有重大的关系。
同时，随着制程技术不断推进，CMOS制程的耗电危机挑战越来越大。当前半导体产业界已经掀起绿色芯片(省电IC)风潮，都是在强调低功耗的芯片。到底设计低功耗的芯片，对环境的意义为何？
多核心SoC新时代揭幕
◆ 廖惠如 整理报导
在消费性电子当道时代,轻薄短小与使用的长时间续航力,带给相关产业巨大的挑战.在半导体设计产业,高效能,高整合度且低功耗的SoC(系统单芯片)或SiP(系统封装)已然成为开发上的主流.驱使这股科技大潮成真的，与Star IP(指微处理器IP)厂商的进展有重大的关系.
ARM将绘图处理器IP推向多核心
毋庸置疑,手机芯片是当前IP整合度最高的SoC代表作,而处理器核心占有率以ARM居首,以超过100亿个CPU处理器授权的出货量缔造了ARM在设计IP业的成功传奇.ARM的处理器核心授权业务之所以能够快速拓展,最大的关键就是低功耗多核心的高效能科技. 根据预估，到2012年绘图硬件加速应用商机将达到10亿美元，促使ARM在这两年从处理器IP拓展到绘图处理器IP,最新一代可扩充多核心绘图处理器Mali-400 MP方案的效能也从单核心走向多核心.
据市场研究机构Multimedia Intelligence指出,软件与硬件组件的架构重复使用性对SoC研发业者而言越来越重要,ARM Mali-400 MP绘图处理器每秒从3亿像素到10亿像素的扩充弹性,将使OEM厂商以相同的底层架构,提供各种领先市场的产品,进而降低其总持有成本,并增加投资报酬率.
ARM Mali系列绘图处理器开发了从多功能手机到1080p iDTV的新产品市场,这些市场将受益于绘图加速功能,由于功耗与空间效率是ARM Mali-400 MP设计的重要层面,能够针对不同价位与耗电预算来调整效能能力,可满足各种潜在市场,透过在各种装置使用相同软件堆栈方式，期望让所有消费性装置都拥有高阶绘图效能。
MIPS领先多线程的多处理器核心
今年第一季藉并购模拟IP大厂Chipidea而可望挤下Synopsys，坐上设计IP行业二哥之位的MIPS科技公司,展现先进技术的实力,推出MIPS32 1004K同步处理系统，是业界首创嵌入式多线程、多处理器可授权IP核心。这种新型多核心产品可提供多处理器系统最佳的效能与弹性调整能力-提供最高4个单线程或多线程处理器并提供先进的系统同步(coherency)功能。
由于现在嵌入式应用都需要大幅效能提升，带动了在主流制程中建置同步多核心处理器的趋势以降低占用系统资源比例，并提升系统芯片(SoC)效能。1004K核心透过其同步处理系统，在共享内存系统中可将CPU效能优化。对于支持多种功能和应用的产品，在使用对称式多路处理(SMP)为操作系统下，应用程序可以并行(concurrently)处理与迅速响应。
1004K同步处理系统对许多应用而言可降低SoC的开发成本，因为比其他多处理器解决方案所需要处理器的数量更少。如果多处理器系统中的每个CPU都具备多线程功能，效能会远高过单线程多处理器。有多项种重要应用，如数字家庭娱乐、家庭网络与办公室自动化等，都将受益于使用多线程的同步多处理器系统。此外，1004K核心提供可提升设计弹性的广泛选择，设计师可针对特定应用需求，增加CPU以提升效能。1004K多核心同步管理引擎(Coherence Manager)是一个智能型模块化的同步管理系统。设计师可以选择支持1～4个单线程或者多线程处理器，并可额外采用I/O同步单元(I/O Coherence Unit,IOCU)来确保周边硬件输入/输出数据的一致性，而无须透过软件执行此功能，进而提升系统效能。